Aplicação de materiais MXENE em armazenamento e dispositivos flexíveis de energia

Com a crescente demanda por produtos eletrônicos vestíveis, os dispositivos de armazenamento de energia flexíveis foram desenvolvidos rapidamente. Os Mxenos são considerados um eletrodo flexível promissor devido à sua capacidade volumétrica ultra-alta, condutividade de metal, hidrofilicidade superior e química rica de superfície. MXENE puro, compósitos de carbono mxeno, compósitos de óxido de metal mxene e compósitos de polímero de mxene têm aplicações em dispositivos eletrônicos flexíveis, como sensores, nanogeradores e blindagem de interferência eletromagnética. Além disso, a aplicação de materiais MXENES em dispositivos flexíveis afeta a tensão, tensão, condutividade, capacitância e outras propriedades são comparadas para ajudar os pesquisadores a manter um equilíbrio entre propriedades mecânicas e eletroquímicas ao projetar dispositivos flexíveis.

01 Supercapacitor flexível

Espera-se que os supercapacitores flexíveis (SCs) obtenham maior densidade de energia por unidade de volume em comparação com as baterias tradicionais de materiais à base de carbono. Primeiro, o material mxeno exibe uma densidade de energia volumétrica extremamente alta devido à sua alta densidade de energia e grande pseudocapacitância de Faraday (derivada da química da superfície rica), além disso, o mxeno também pode atuar como um coletor de fluido devido à condutividade metálica. Espera-se que um eletrodo flexível composto por um coletor de fluido e um material ativo seja construído inteiramente em uma folha plana de mxene para aumentar ainda mais a densidade de energia a granel dos SCs flexíveis para elaborar elétrons resistentes ao desgaste. Para compósitos flexíveis à base de mxene, os compósitos consistem principalmente em nanomateriais de mxeno e carbono, incluindo principalmente óxido de grafeno reduzido (RGO) e nanotubos de carbono (CNT), etc., para preparar eletrodos flexíveis de filme fino. Essa estratégia impede efetivamente a reação de folhas de mxeno e melhora significativamente a flexibilidade. Os polímeros são outro aditivo promissor que pode ser combinado com Mxenos para melhorar bastante as propriedades mecânicas dos materiais, especialmente os polímeros condutores, o que pode otimizar a resistência mecânica sem sacrificar a condutividade elétrica. Além disso, óxidos metálicos com alta pseudocapacitância de Faraday também podem ser usados ​​para unir com mxeno para propriedades eletroquímicas mais altas. Esses métodos nanocompósitos facilitam a preparação de SCs flexíveis à base de mxeno, que têm excelente flexibilidade, alta capacidade específica e excelentes propriedades mecânicas para a energia eletrônica de energia vestível.